¿Cómo afecta el diseño de los altavoces al sonido audible?

Si primero simplificamos las cosas para considerar que los parlantes están en un espacio infinito sin paredes, pisos o superficies reflectantes, muchas de las cosas que mencionas tienen que ver, como dices, con la cantidad de tiempo que tarda el sonido en llegar al oído de cada conductor.

¡También pretendamos por un momento que la gente tiene una sola oreja!

Si colocaras dos altavoces en el espacio, habría un plano de puntos a medio camino entre ellos donde podrías pararte y el sonido llegaría simultáneamente. Esto es algo "bueno", ya que no obtiene los efectos de las formas de onda fuera de fase que se refuerzan y cancelan entre sí, y no está manchando el espectro de frecuencias en el tiempo.

Los observadores que no estén en este plano recibirán el sonido de cada altavoz en momentos diferentes. Sin embargo, si pudiera colocar los dos controladores exactamente en el mismo lugar, los observadores de todo el espacio escucharían formas de onda sincronizadas de ambos controladores.

En realidad, incluso una sola persona está auditivamente 'en dos lugares a la vez', ya que tenemos dos oídos, por lo que el diseño coaxial puede considerarse ventajoso para la imagen estéreo.

Por supuesto, en la práctica, los controladores no son fuentes puntuales, y si uno está montado frente al otro, todavía hay problemas de alineación de tiempo que deben solucionarse. En algunos casos, la ventaja más importante del diseño coaxial es poder colocar un sistema de 2 vías en un espacio más pequeño.

Pasando a los altavoces de guitarra / bajo: los altavoces de guitarra tienen la ventaja de que, por lo general, no se requieren para reproducir el rango de frecuencia completo. Además, si varios altavoces no actúan como una 'fuente puntual', esto se ve como parte del 'sonido del gabinete', en lugar de ser un problema con la fidelidad.

Los parlantes de bajos tienen la ventaja de que el efecto de cancelación/refuerzo de fase debido a controladores colocados ligeramente diferentes será menos marcado en frecuencias más bajas, porque a medida que las longitudes de onda son más largas, la misma diferencia de tiempo es una diferencia de fase más pequeña.

En realidad, los altavoces existen en entornos acústicos donde los reflejos provocan el refuerzo y la cancelación del sonido al igual que lo harían varios controladores, por lo que el entorno acústico suele ser tan importante como (y debe coincidir con) el sistema de monitorización.

Si finalmente consideramos que es más fácil manejar un parlante más grande para producir frecuencias bajas y uno más pequeño para producir frecuencias altas, que los cruces no son perfectos y que es más fácil fabricar dos parlantes separados que uno coaxial, puede ver que realmente no hay un mejor diseño. Es una cuestión de cuán 'alta fidelidad' debe ser, cuál es su entorno acústico, dónde se encuentra su audiencia en relación con los oradores, consideraciones de costos, etc.

No estoy muy seguro de lo que estás preguntando exactamente (¿grabación, sonido en vivo?), pero como guitarrista que también es responsable del PA de mi banda, y como compositor con un estudio de grabación en casa, he estudiado esto y experimentado. A través de los años.

Aquí hay algunos pensamientos a considerar. Diferentes altavoces están diseñados de manera diferente para hacer cosas diferentes. Un gabinete de guitarra o bajo tiene un altavoz diseñado para reproducir los sonidos del instrumento (dentro de una frecuencia sónica específica) de manera que el guitarrista (o el bajista) pueda escuchar. En muchas aplicaciones en vivo, la cabina de la guitarra tiene un micrófono y el sonido se alimenta a los altavoces principal y monitor a través de uno o más mezcladores, por lo que se envía a la audiencia a través de los altavoces PA principales y a los músicos en el escenario a través del monitor de piso o volante. Altavoces.

Los altavoces de la caja de guitarra no están diseñados para dirigir el sonido a una gran audiencia y tienden a ser muy direccionales. Por lo tanto, sonarían diferentes según el ángulo del altavoz con respecto a los oídos de los oyentes y, por supuesto, si la cabina estaba de frente o detrás del oyente. Es por eso que en escenarios en vivo con volúmenes más altos para una audiencia más grande, los músicos generalmente escucharán sus instrumentos a través de los monitores, no de los amplificadores (aunque también pueden escuchar algo de lo que sale del amplificador).

La mayoría de las veces, los gabinetes de guitarra diseñados estrictamente para guitarra (o bajo), tienen uno o más parlantes (generalmente idénticos), que están optimizados para producir las frecuencias para el instrumento deseado, ya sea bajo o guitarra estándar. Algunos amplificadores acústicos con entradas de micrófono también pueden tener dos altavoces de diferentes tamaños para cubrir la gama más variada de voces además de la guitarra.

Los altavoces coaxiales se diseñaron originalmente principalmente para ahorrar espacio. Al colocar un controlador de frecuencia más alta dentro del cono de un controlador de frecuencia más baja, dos controladores pueden ocupar el mismo espacio que uno. Una verdadera bocina coaxial es en realidad dos bocinas separadas (controladores) montadas concéntricamente, cada una con sus propios terminales y generalmente con un divisor de frecuencias incorporado.

Los desarrollos recientes en el diseño de altavoces coaxiales de alta fidelidad se han orientado más a controlar las inconsistencias en los reflejos de sonido fuera del eje que son característicos de una orientación de controlador apilada verticalmente. Al poner ambos controladores en relación concéntrica entre sí, el sonido se irradia desde el mismo punto en el espacio y se reflejará en planos horizontales (paredes) Y planos verticales (como un techo) en el mismo ángulo.

Los altavoces PA (megafonía pública) están diseñados para ofrecer sonido a una gran audiencia en un área amplia. Idealmente, los gabinetes y los altavoces deben estar diseñados para un patrón de dispersión lo más amplio posible para transmitir un sonido claro a un área más amplia. Por lo general, se utilizarán al menos dos altavoces PA para transmitir el sonido a un área más amplia. En lugares más grandes se pueden usar muchos más. La ubicación y la orientación de estos altavoces PA dependerán de las propiedades acústicas del lugar (si es interior) y de dónde se encuentra la audiencia en relación con los altavoces.

Un altavoz PA típico para la música más popular tendrá dos altavoces (conocidos como controladores) en el recinto: un controlador de baja frecuencia y un controlador de alta frecuencia. Puede encontrarlos con un controlador de frecuencia baja, media y alta conocido como altavoz de 3 vías.

El altavoz PA debe cubrir todo el espectro de frecuencias, ya que tendrá la tarea de entregar no solo el sonido de los instrumentos, sino también las voces a la audiencia. Para la música de bajos pesados, a menudo tendrá uno o más subwoofers incorporados en la matriz de altavoces PA para manejar las frecuencias más bajas (bajo y bombo).

Las bajas frecuencias se dirigirán a los subwoofers a través de un crossover ya sea en los propios altavoces o en la mesa de mezclas, según el equipo utilizado. El gabinete de un subwoofer (así como muchos gabinetes de bajo) están diseñados para optimizar las frecuencias bajas. Los gabinetes están diseñados para reflejar e irradiar las ondas de sonido provenientes de un cono de altavoz grande que se mueve sobre un área más grande a un ritmo más lento. Por lo tanto, el diseño del gabinete en sí tendrá un impacto significativo en la forma en que suenan estos altavoces de baja frecuencia.

Los altavoces PA están construidos para soportar amplificadores de mayor potencia necesarios para brindar un sonido sin distorsiones a una audiencia más grande. Es posible que la amplificación de menor vataje no los impulse lo suficiente como para sonar bien, por lo que el mismo tipo de altavoz sonaría mal en un amplificador de guitarra de 100 vatios, pero el cono del altavoz en el amplificador de guitarra se reduciría a pedazos tan pronto como un amplificador PA de 800 vatios enviara una señal eléctrica. señal a la bobina móvil.

Algunos sistemas de altavoces PA cuentan con una matriz articulada de altavoces en ángulo para apuntar en diferentes direcciones para ampliar el patrón de dispersión. Además de los parlantes articulados, los parlantes compactos Bose L-1 y L-1 para lugares pequeños y medianos también cuentan con un sistema de matriz en línea que utiliza la física de la forma de onda sónica para permitir que las ondas de sonido de múltiples parlantes empujen cada uno. otro a lo largo, alcanzando así una mayor distancia con menor volumen. En lugares grandes, este fenómeno de matriz en línea se utiliza al colocar varios altavoces PA en una matriz vertical, ya sea apilados en el suelo o en el escenario o volando por encima de los trusses.

Debido al avance en la tecnología de amplificación que permite amplificadores de alta potencia que son extremadamente livianos, existe una tendencia en el diseño de altavoces PA hacia lo que se conoce como altavoces PA autoamplificados. Estos gabinetes de altavoces tienen un amplificador incorporado solo para los controladores dentro de ese gabinete, y tienden a ofrecer más espacio libre y un volumen más alto antes de la distorsión que muchos de los sistemas de altavoces pasivos.

En configuraciones en vivo, hay otro tipo de altavoz que verá. Los monitores de escenario están diseñados para permitir que los músicos escuchen lo que están tocando. Son muy similares en diseño a los altavoces PA en el sentido de que deben ofrecer todo el rango de frecuencia, pero generalmente son más pequeños y, a menudo, tienen forma de cuña, por lo que se inclinarán hacia los oídos del músico cuando esté sentado en el escenario.

Para uso en estudio , los altavoces están diseñados para monitoreo (escucha) de proximidad en una habitación muy silenciosa con propiedades sonoras controladas. No requieren tanta amplificación como un altavoz PA y el diseño puede centrarse más en una calidad de sonido óptima que en la capacidad de soportar una amplificación de alto vataje. Los monitores de estudio generalmente serán de dos o tres vías con posiblemente un controlador de frecuencia baja, media y alta para cubrir todo el rango de frecuencia sónica.

Pero si bien los monitores de estudio suenan muy bien en ese entorno de escucha muy controlado, no serían efectivos en absoluto para el refuerzo de sonido en vivo.

Sería genial si pudiéramos obtener el mismo sonido de alta fidelidad que los monitores de estudio son capaces de producir en una aplicación de refuerzo de sonido de música en vivo. Pero incluso si pudiéramos, las diversas demandas (interiores, exteriores, propiedades acústicas de la habitación, ruido ambiental) de los diversos entornos donde se reproduce música en vivo, tendrían un impacto tanto en lo que el oyente percibe como el propio diseño del altavoz. .

Pero me ha impresionado mucho el sonido de algunos de los altavoces PA más nuevos.

Espero que esto ayude a arrojar algo de luz sobre las propiedades de diseño de los altavoces para diferentes aplicaciones.